양초를 태우면 왁스가 산소와 반응하여 이산화탄소와 물을 생성하고 열과 빛을 방출합니다. 이것은 발열 반응, 즉 주변으로 에너지를 방출하는 반응입니다. 생성물은 반응물보다 에너지가 적습니다. 과잉 에너지는 열, 빛 또는 소리의 형태로 방출됩니다. 연소, 호흡, 중화 반응은 모두 발열 반응입니다.

에너지 변화는 결합의 끊어짐과 결합의 형성에서 비롯됩니다. 결합을 끊는 데는 에너지가 필요하고, 결합을 형성할 때는 에너지가 방출됩니다. 발열 반응에서는 새로운 결합이 형성될 때 방출되는 에너지가 기존 결합을 끊는 데 필요한 에너지보다 큽니다. 따라서 순 에너지 방출이 발생합니다. 엔탈피 변화(ΔH)는 음수입니다. 생성물의 에너지가 반응물보다 낮기 때문에 이러한 반응은 종종 자발적으로 일어납니다.

발열 반응은 우리 주변 어디에나 있습니다. 연료 연소는 엔진을 작동시키고, 전기를 생산하며, 집을 따뜻하게 합니다. 세포 내 호흡은 포도당을 산화시켜 ATP를 생성하고 에너지를 방출합니다. 산과 염기의 중화 반응은 열을 발생시킵니다. 알루미늄과 산화철의 테르밋 반응은 엄청난 열을 방출하여 녹은 철을 생성합니다. 손난로는 철의 발열 산화 반응을 이용하여 열을 발생시킵니다.

발열 반응은 제어되지 않으면 위험할 수 있습니다. 화학 공장에서 폭주 반응이 발생하면 폭발과 화재가 일어날 수 있습니다. 이것이 바로 반응기에 냉각 시스템, 압력 방출 밸브 및 비상 정지 절차가 있는 이유입니다. 방출되는 에너지는 유용하지만, 반드시 관리되어야 합니다.